(57)【要約】【課題】汚泥を出来るだけ減容化して、発生量を減少化するとともに、臭気を抑えることができて、セメント原料、製鉄原料に使用するのに適した性状にする。【解決手段】汚泥を乾燥して含水率を低下することで、汚泥の減容化を図り、乾燥した汚泥に石灰類を混合して、汚泥の臭気を減少させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚泥を乾燥して含水率を低下することで、汚泥の減容化を図り、乾燥した汚泥に石灰類を混合して、汚泥の臭気を減少させることを特徴とする汚泥の処理方法。
【請求項２】
前記乾燥汚泥の固形物に対して、Ｃａ相当量で１〜７％添加するようにした請求項１記載の汚泥の処理方法。
【請求項３】
前記石灰類を添加した乾燥汚泥の固形物に対して、１０％の水溶液のｐＨが７〜９．５になるように、石灰類を添加するようにした請求項１又は２記載の汚泥の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水処理設備等で発生する汚泥を減容化するとともに、臭気を減少させて、セメント原料、製鉄原料等に利用できるようにする汚泥の処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水道処理、工場の排水処理で発生する汚泥の処理方法は、脱水機で脱水してそのままコンポストに利用する方法、セメント原料に利用する方法が一般的である。
しかし、この方法では脱水した汚泥の含水率が６５〜８５％あり、半分以上は水を処理することになる。このため、輸送費の増加につながり、セメント原料に使用する場合も水の蒸発熱が大きく、汚泥の有機物の発熱量では水の蒸発熱を補えないので、余分の燃料を使用しているのが現状である。
【０００３】
一方、汚泥を焼却する方法もあるが、焼却設備は高価で、焼却灰を処分する最終処分の埋立地を確保するのが困難になっている問題がある。
このような中にあって、汚泥をセメント原料、製鉄原料として利用する方法が知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−９８７００号
【特許文献２】
特開平３−２０７４９７号
【特許文献３】
特開平８−１８２９９号
【０００５】
これらの汚泥処理方法は、いずれも生石灰類を使用して、生石灰と水との水和反応熱で水分を蒸発させるとともに、生石灰が消石灰に変化する反応で水分を減少する方法である。
従って、これらの方法では、汚泥の水分が減少するので、汚泥の有機物は燃料として有効活用できるし、既存のセメント製造設備、鉄鋼製造設備を使用でき、両者とも大量の生産設備であるので、多量の汚泥を処理でき、既存の設備を利用して、添加設備を設置するだけで処理できるので有利である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来の方法では、水分を減少させるために、多量の生石灰類を使用するので、生石灰の使用量が増加すると共に、添加した生石灰が汚泥に加わるので汚泥の乾量が増加してしまい、排出量は減少しないという問題がある。
また、生石灰の使用量が多くなるため、費用が高くなる欠点がある。
【０００７】
特に、多量の石灰を添加するので、処理した汚泥のｐＨが上昇して、アンモニアガスが発生するという問題がある。
このアンモニアガスによる臭気を防止するため、前記特許文献３の技術では、酸性粉体を添加する方法が提案されているが、酸性粉体添加費用が必要で、排出汚泥量が更に増加することは好ましくない。
汚泥処理においては、汚泥の処分費の他に輸送費も必要で、輸送費削減の点からも出来るだけ汚泥量は少ないことが望ましい。
汚泥は臭気が強く、通常は密閉出来るトラックで運ぶ方法が一般的であるが、セメント、製鉄原料に使用する場合は、他の原料と混合するため建家内で開放して混合することが多いので、建家外に臭気がもれないようにすると共に、作業者が不快にならないように臭気の発生を抑えることが必要である。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、汚泥を出来るだけ減容化して、発生量を減少化するとともに、臭気を抑えることができる汚泥の処理方法を提供することを課題としている。
【０００９】
【発明を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の汚泥の処理方法（請求項１）は、
汚泥を乾燥して含水率を低下することで、汚泥の減容化を図り、乾燥した汚泥に石灰類を混合して、汚泥の臭気を減少させる構成とした。
【００１０】
又、本発明の汚泥の処理方法（請求項２）は、前記請求項１記載の汚泥の処理方法において、乾燥汚泥の固形物に対して、Ｃａ相当量で１〜７％添加する態様とした。
【００１１】
又、本発明の汚泥の処理方法（請求項３）は、前記請求項１又は２記載の汚泥の処理方法において、前記石灰類を添加した乾燥汚泥の固形物に対して、１０％の水溶液のｐＨが７〜９．５になるように、石灰類を添加する態様とした。
【００１２】
【発明の実施の形態】
下水道処理、工場の水処理設備で発生する汚泥は、通常含水率が６５〜８５％で、含水率が８０％の汚泥は、１０００ｋｇに対し固形物は２００ｋｇで、残り８００ｋｇは水である。
固形物の約８０％が有機物で燃料になり、残りの約２０％は無機物である。すなわち、水分を除くことで理論的には２０％まで減量することが可能で、有機物は燃料として有効に利用することができることが判る。
しかし、汚泥中には、Ｓ（イオウ）、Ｎ（チッソ）を含むので、硫化水素ガス、アンモニアガスを含有して、大気に放出して臭気を発する。両ガスとも臭気が大きいだけでなく、有害ガスでもあるので、ガスの発生を防止する必要がある。臭気としては、汚泥特有の生臭い臭いもあり、これらは換気装置で低減することは可能であるが、汚泥からの発生を防止することが好ましい。
【００１３】
以下、添付図によって本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の汚泥の処理方法の構成を説明するための説明図である。
脱水汚泥１を乾燥機２に供給すると、乾燥機２内で熱風と接触して水分が蒸発し乾燥する。
前記熱風は熱風発生炉３で発生し、乾燥機２に供給される。
乾燥機２から排出されたガスには、蒸発した水分と乾燥した汚泥の一部、汚泥の臭気成分が含まれるので、集塵機４で集塵した後、脱臭設備５で臭いを取った後、大気に放散される。
なお、前記熱風発生炉３は、供給された燃料を燃焼して熱風を発生させるが、集塵機４で除塵した排ガスの一部を循環することもある。
集塵機４は、サイクロン、バグフィルター等が使用され、捕集したダストは乾燥汚泥６と混合して処理する。
脱臭設備５は、７００〜９００℃の高温で燃焼する脱臭炉を使用するのが一般的である。
乾燥機２から排出された乾燥汚泥６は、石灰類貯蔵ホッパー７から供給される石灰類と混合装置８で混合処理して乾燥汚泥ホッパー９に貯蔵したのち外部に搬出する。
【００１４】
以上の説明は、乾燥設備は熱風乾燥装置について説明したが、蒸気や電力を熱源に使用する方法も可能である。
【００１５】
【実施例】
含水率８０％の汚泥を含水率３０％まで乾燥した。このとき、汚泥中の有機物量は、乾燥汚泥に対して８１％であった。
なお、乾燥による汚泥の含水率は、汚泥処理分野では、５０％以下にするのが通常であるが、乾燥させ過ぎると汚泥がサラサラになって発塵するという不具合が生じることになる。よって、汚泥の種類にもよるが、乾燥させても発塵しない含水率であることが好ましく、４０％程度にすることが好ましい。
実施例では、汚泥を含水率３０％まで乾燥しているが、この実施例で使用した汚泥は油分を多く含んでおり、乾燥しても発塵しないため、その含水率を通常よりも低めにしたものである。
次に、乾燥した汚泥１００ｇに、消石灰５ｇを添加して混合したものを１リットルの密閉容器に２４時間保管し、空気中の硫化水素ガス濃度及びアンモニアガス濃度を測定した。測定結果は、各々２、８ｐｐｍであった。
次に、密閉容器から取り出し、臭気を調べた。消石灰を添加する前に比べると汚泥特有の臭いも減少していた。
次に、混合物を固形物の濃度が１０％になるように、水に溶解してｐＨを測定した。測定結果は、ｐＨ９．０であった。同様に、消石灰の添加量を変えて、測定した結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
硫化水素濃度は、消石灰の添加量が増加すると減少するが、２ｇ以上では差は小さくなる。
一方、アンモニア濃度は、消石灰の添加量が増えると増加し、８ｇ以上で急激に増加する。
混合物を水に混合したｐＨは、消石灰の添加量が増加するに従って高くなり、ｐＨが８以上で硫化水素の発生が抑えられ、ｐＨ９以上では逆にアンモニアの発生が増加することを示している。
汚泥臭は、消石灰の添加量５ｇ以上では緩和される。
従って、硫化水素、アンモニア、汚泥臭からは消石灰２ｇから８ｇ添加するのが好適であることが判る。これを汚泥中の固形物当たりのＣａの比率でみると１．４〜６．６％に相当する。
この結果、硫化水素、アンモニア、汚泥臭を抑えるための消石灰の添加量については、乾燥汚泥の固形物に対して、Ｃａ相当量で１〜７％の範囲が適当と考える。
【００１８】
すなわち、消石灰を添加することで、乾燥汚泥から発生した酸性の硫化水素ガスはアルカリ性のカルシウムと反応して捕集されるが、カルシウムの添加量が多くなると、乾燥汚泥中のアンモニアガスが離脱することを示している。
固形物を水に溶かしたｐＨ値から、ｐＨ７以下では硫化水素ガスの発生が多く、ｐＨ１０以上ではアンモニアガスの発生が多くなることが判り、ｐＨ７〜９．５になるように石灰類を添加すればよいことになる。
汚泥の種類が変化する時には、固形物中の有機物濃度、汚泥のｐＨが異なるので、石灰類を添加した後の汚泥を水に混合したｐＨ値を測定して石灰類の添加量を調節するのが好ましい。
【００１９】
本実施例では、消石灰を使用した例で示したが、生石灰の使用でも同様である。生石灰を使用する場合は、水和を反応熱と生石灰が消石灰になる反応式（１）で含水率が低下する効果があるが、発熱反応で臭気が増加することが見られた。
反応式（１）・・ＣａＯ＋Ｈ２Ｏ＝Ｃａ（ＯＨ）２
【００２０】
次に本発明の汚泥の減少効果について以下の表２により説明する。
実施例は、含水率８０％の汚泥を含水率３０％まで乾燥して、乾燥汚泥に対して３％の消石灰を添加した場合の処理物の比率、含水率、石灰添加量を示す。
比較例１は乾燥処理も行わない物、比較例２は前記特許文献３の技術で含水率８０％の汚泥に等量の生石灰を加えて反応させて水分を蒸発させた後、汚泥に対して１０％の酸性白土を添加したものである。
【００２１】
本実施例は、比較例１、２に対し処理物の減容化が大きく、石灰添加量も比較例２に対して非常に少ないことが判る。
本方式では、乾燥に燃料を使用するが、水処理設備には、嫌気性排水処理設備、汚泥消化設備が設置されることが多く、これらの設備からはメタンガスが発生するので、乾燥燃料として使用することが出来る。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、汚泥を乾燥して石灰を添加する構成としたので、発生量を大きく減少できると共に臭気の発生を少なくできる。
また、含水率が低下した汚泥は、セメント、製鉄原料に利用する場合、加熱用の燃料になり、石炭等の燃料の使用量を削減出来る効果もある。また、汚泥中に含まれる無機物はそのままセメント、製鉄原料に利用することで灰の処理が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の汚泥の処理方法の構成を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１  脱水汚泥
２  乾燥機
３  熱風発生炉
４  集塵機
５  脱臭設備
６  乾燥汚泥
７  石灰類貯蔵ホッパー
８  混合装置
９  乾燥汚泥ホッパー
【図１】
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